体质量及骨代谢指标与绝经后女性骨质疏松的相关性

DOI: 10.3969/j.issn.1674-2591.2018.03.006

未经中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志编辑部授权，不得转载、摘编本刊文章。

引用本文

徐新, 李姝婷, 代芳, 何勇, 张楠, 杨洋, 赵广碧, 章秋. 体质量及骨代谢指标与绝经后女性骨质疏松的相关性[J]. 中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志, 2018, 11(3): 255-260

XU Xin, LI Shu-ting, DAI Fang, HE Yong, ZHANG Nan, YANG Yang, ZHAO Guang-bi, ZHANG Qiu. Correlation among body weight, bone metabolic markers and osteoporosis of postmenopausal women[J]. Chinese Journal of Osteoporosis and Bone Mineral Research, 2018, 11(3): 255-260

工作空间

体质量及骨代谢指标与绝经后女性骨质疏松的相关性

徐新¹, 李姝婷², 代芳¹, 何勇¹, 张楠¹, 杨洋³, 赵广碧⁴, 章秋¹

1. 230001 合肥，安徽医科大学第一附属医院内分泌科;
2. 237016 安徽六安，六安市人民医院内分泌科;
3. 230001 合肥，安徽医科大学第一附属医院骨密度室;
4. 230001 合肥，安徽医科大学第一附属医院内分泌实验室

通讯作者：章秋, E-mail:aynfmk@163.com

摘要：目的探讨绝经后女性体质量、体脂、骨代谢指标与骨质疏松的关系，分析亚洲人骨质疏松自我筛查工具（osteoporosis self-assessment tool for Asians，OSTA）识别骨质疏松症（osteoporosis，OP）的准确性。方法选取健康绝经后女性131例，根据体质量指数（body mass idex，BMI）及双能X线骨密度结果将受试者分为体质量正常组、超重肥胖组；骨质疏松组及非骨质疏松组。比较组间骨密度差异及体质量、体脂、骨代谢指标并进行相关性分析。分析OSTA指数识别OP的受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线。结果超重肥胖组股骨颈、股骨大转子及腰椎L2-4部位骨密度较正常组升高，超重肥胖组分别为（0.82±0.12）g/cm³，（0.72±0.11）g/cm³，（1.06±0.17）g/cm³，正常组分别为（0.76±0.14）g/cm³，（0.64±0.12）g/cm³，（0.96±0.20）g/cm³，差异有统计学意义（均P < 0.05）。OP组体质量、BMI、体脂百分比、25羟维生素D₃（25 hydroxy vitamin D₃，25OHD₃）、雌二醇（estradiol，E2）较正常组低，差异有统计学意义（均P < 0.05）。OSTA指数、E2、体质量、体脂百分比、BMI与骨密度呈正相关性。OSTA指数识别OP的ROC曲线下面积为0.754。结论健康绝经后女性适量增加体质量和体脂有利于骨密度增加，骨代谢指标可指导骨质疏松的早期诊断，OSTA指数可用于中国绝经后女性OP筛检。

关键词：骨质疏松症骨密度体质量骨代谢指标 OSTA指数

Correlation among body weight, bone metabolic markers and osteoporosis of postmenopausal women

XU Xin¹, LI Shu-ting², DAI Fang¹, HE Yong¹, ZHANG Nan¹, YANG Yang³, ZHAO Guang-bi⁴, ZHANG Qiu¹

1. Department of Endocrinology, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230001, China;
2. Department of Endocrinology, Liu'an People's Hospital, Liu'an 237016, Anhui, China;
3. Department of Bone Density, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230001, China; Endocrine Laboratory, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230001, China;
4. Endocrine Laboratory, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230001, China

Abstract: Objective To explore the correlation among bone mineral density(BMD) and body weight, body fat, bone metabolic markers in postmenopausal women and the ability of osteoporosis self-assessment tool for Asian (OSTA) index to diagnose osteoporosis. Methods Totally 131 healthy postmenopausal women were enrolled. According to body mass index (BMI), we divided patients into two groups:normal body weight group and obese group, compare bone mineral density of each group. According to BMD, we divided them into normal bone mineral density group and osteoporotic group, compare the body weight, body fat, and biochemical index of each group. Analyze the ROC curve of OSTA. Results The BMD of lumbar 2-4, femoral neck and greater trochanter of obesity group are higher than which of the normal weight group(P < 0.05), for obesity group respectively (0.82±0.12)g/cm³, (0.72±0.11)g/cm³, (1.06±0.17)g/cm³, for normal body weight group respectively (0.76±0.14)g/cm³, (0.64±0.12)g/cm³, (0.96±0.20)g/cm³.The body weight, body fat, BMI, body fat percentage, estradiol(E2), 25 hydroxyvitamin D₃ (25OHD₃) of osteoporosis group were lower than those of normal BMD group (P < 0.05). There was a positive correlation between BMD and body weight, body fat percentage, OSTA score and E2 level. The area under receiver operator characteristic curve of OSTA diagnose osteoporosis was 0.754. Conclusion The moderate increase of body weight and body fat are beneficial to the gain of BMD in healthy postmenopausal women. Markers of bone metabolism are helpful to indicate osteoporosis. OSTA index is helpful to screen osteoporosis of postmenopausal women.

Key words: osteoporosis bone mineral density body weight bone metabolism markers OSTA index

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是指骨量减少，骨细微结构改变，以致骨脆性增加的代谢性疾病。绝经后女性是OP的主要受累人群，因此OP的早期预防和诊断具有极高的重要性。目前，对于肥胖与OP的关系看法不一^[1-3]。OSTA指数可用于OP的简易筛检，但其对于中国女性OP的筛检准确性报道不尽相同。本研究旨在发现绝经后女性OP的危险因素，将其与骨代谢指标及骨折风险评估工具相结合，以尽早识别OP患者，从而早期干预，早期治疗，改善生存质量。

对象与方法对象

选择2014年5月至2014年8月在安徽医科大学第一附属医院体检中心就诊的健康绝经后女性131例。纳入标准：(1)年龄55~75岁；(2)自然绝经，绝经时间大于1年。排除标准:(1)继发性OP；(2)子宫及卵巢切除术后；(3)近6个月服用影响骨代谢药物；(4)既往发生过OP性骨折；(5)严重肝肾功能损害。研究获得所在单位伦理委员会批准，受试者均签署知情同意书。

将入选对象按照2006年《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》^[4]分为体质量正常组：18.5 kg/m²≤体质量指数(body mass index，BMI)≤23.9 kg/m²; 超重及肥胖组：BMI≥24 kg/m²。将入选对象按照2011年《原发性OP诊疗指南中的诊断标准》^[5]分为OP组：骨密度低于正常妇女骨量峰值均值超过2.5个标准差；非OP组:骨密度高于正常妇女骨量峰值均值超过2.5个标准差。

方法

临床资料：准确记录入选者姓名、年龄、绝经年龄。标准仪器测量身高、体质量、腰围，计算BMI=体质量(kg)/身高×身高(m²)；绝经年限(年)=年龄-绝经年龄。

生化指标测定：受试对象禁食8 h以上，清晨6:00-6:30采血。采用生化全自动分析仪测定空腹血钙(calcium，Ca)、血磷(phosphorus，P)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)；ELISA法测定抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase, TRACP)、骨钙素(bone gla protein，BGP)；化学发光法测定25羟-维生素D₃(25 hydroxyvitamin D₃，25OHD₃)、雌激素(estradiol，E2)。

骨密度及体脂百分比测定：采用双能X线骨密度测量仪(美国GE公司Lunar DPX Brav)，测定受试者左侧股骨颈、Wards三角、大转子、腰椎L2-4骨密度值，及体脂百分比、变异系数(coefficient of variation，CV＜1%)。

亚洲人骨质疏松自我筛查工具(osteoporosis self-assessment tool for Asian，OSTA)：根据公式OSTA指数=(体质量-年龄)×0.2。OP风险级别：OSTA指数＞-1：低风险；-4≤OSTA指数≤-1：中风险；OSTA指数＜-4：高风险^[2]。

统计学方法

采用SPSS16.0统计软件进行统计学分析，两组计量资料均符合正态分布，数据以均数±标准差(x±s)表示，采用两样本t检验。双变量正态分布资料相关性分析使用Pearson相关系数，非双变量正态分布资料相关性分析使用Spearman相关系数。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线了解OSTA指数识别OP的准确性，以P＜0.05为差异有统计学意义。

结果体质量正常组和超重及肥胖组临床资料及生化指标比较

超重及肥胖组体质量、腹围较对照组高，而绝经年限较对照组低，差异有统计学意义(均P＜0.05)。两组的年龄、BGP、TRACP、E2、25OHD₃、ALP、Ca、P差异无统计学意义(P＞0.05)(表 1)。

表 1 不同体质量指数组临床特征及生化指标比较(x±s) Table 1 Comparsion of clinical features and serum biochemical indices between groups with different body mass index(x±s)

组别	例数	年龄(岁)	绝经年限(年)	体质量(kg)	体脂率(%)
体质量正常组	76	64.92±7.65	15.99±9.03	53.92±4.78	33.27±4.63
超重及肥胖组	55	62.64±7.39	12.45±7.87	65.64±6.74	39.38±3.32
T		1.711	2.330	-11.039	-8.799
P		0.09	0.021	0.000	0.000
组别		腹围(cm)	ALP(U/L)	血Ca(mmol/L)	血P(mmol/L)
体质量正常组		75.59±6.48	79.72±20.67	2.43±0.19	1.3±0.15
超重及肥胖组		85.35±7.81	78.58±19.81	2.42±0.16	1.3±0.13
T		-7.795	0.318	0.456	-0.094
P		0.000	0.751	0.649	0.925
组别		BGP(mmol/L)	TRACP(mmol/L)	E2(pmol/L)	25OHD₃(μg/L)
体质量正常组		4.95±1.17	5.19±2.06	126.1±46.78	17.19±4.61
超重及肥胖组		4.72±1.52	4.74±1.71	133.1±52.12	18.08±5.89
T		0.967	1.326	-0.807	-0.973
P		0.336	0.187	0.421	0.332
ALP：碱性磷酸酶; Ca:钙；P:磷；BGP：骨钙素；TRACP:抗酒石酸酸性磷酸酶；E2：雌二醇；25OHD₃：25-羟-维生素D₃

表选项

体质量正常组和超重及肥胖组骨密度及OSTA指数比较

超重及肥胖组腰椎L2-4骨密度、股骨颈骨密度、大转子骨密度较正常组高，差异有统计学意义(均P＜0.05)。两组的Wards三角骨密度、OSTA指数差异无统计学意义(表 2)。

表 2 不同体质量指数组骨密度及骨折风险因子评估工具评分比较(x±s) Table 2 Comparsion of BMD, OSTA index between groups with different body mass index(x±s)

组别	例数	腰椎L2-4 BMD (g/cm²)	股骨颈BMD (g/cm²)	Wards三角BMD (g/cm²)	大转子BMD (g/cm²)	OSTA指数
体质量正常组	76	0.96±0.20	0.76±0.14	0.59±0.15	0.64±0.12	-2.20±2.03
超重及肥胖组	55	1.06±0.17	0.82±0.12	0.64±0.13	0.72±0.11	0.60±2.15
T		-3.063	-2.333	-1.612	-3.660	0.000
P		0.003	0.021	0.109	0.000	0.000
BMD：骨密度; OSTA:亚洲人骨质疏松自我筛查工具

表选项

OP组和非OP组临床特征及生化指标比较

OP组年龄、绝经年限、BGP、TRACP、ALP较对照组高，而体质量、BMI、体脂百分比、E2、25OHD₃较对照组低，差异有统计学意义(均P＜0.05)。两组的腹围、Ca、P差异无统计学意义(表 3)。

表 3 骨质疏松组和非骨质疏松组临床特征及指标生化比较(x±s) Table 3 Comparsion of clinical features and serum biochemical indices between groups with different BMD(x±s)

组别	例数	年龄(岁)	绝经年限(年)	体质量(kg)	体脂率(%)
非骨质疏松组	89	62.53±7.50	12.97±8.11	60.97±7.68	33.76±4.96
骨质疏松组	42	67.00±6.97	17.76±9.13	54.33±7.15	36.81±4.91
T		3.258	3.033	-4.721	-3.303
P		0.001	0.003	0.000	0.001
组别	BMI(kg/m²)	腹围(cm)	ALP(U/L)	血Ca(mmol/L)	血P(mmol/L)
非骨质疏松组	22.62±2.61	80.5±7.86	76.54±20.21	2.43±0.16	1.31±0.13
骨质疏松组	24.15±2.99	77.9±9.70	84.98±19.31	2.43±0.20	1.27±0.16
T	-2.839	-1.607	2.261	0.214	-1.592
P	0.000	0.111	0.025	0.831	0.114
组别	BGP(mmol/L)	TRACP(mmol/L)		E2(pmol/L)	25OHD₃(μg/L)
非骨质疏松组	4.57±1.36	4.44±1.68		137.38±52.3	18.19±4.99
骨质疏松组	5.46±1.01	6.18±1.91		111.30±35.5	16.24±5.37
T	4.210	5.314		-2.923	-2.038
P	0.000	0.000		0.004	0.125
BMI：体质量指数；ALP：碱性磷酸酶；Ca:钙; P:磷；BGP：骨钙素；TRACP:抗酒石酸酸性磷酸酶；E2：雌二醇；25OHD₃：25-羟维生素D₃

表选项

OP组和非OP组骨密度及骨折风险因子评估工具评分比较

OP组OSTA指数(-2.49±2.20)较对照组(-0.31±2.31)高，差异有统计学意义(P=0.000)。

骨密度和各临床指标的相关性

Pearson相关分析显示腰椎L2-4骨密度、股骨颈骨密度、大转子骨密度、Wards三角骨密度与BMI、体脂百分比、体质量、OSTA指数、E2呈正相关，与年龄、绝经年限、BGP、TRAP呈负相关，与腹围、25OHD₃、ALP、Ca、P相关性较弱或无相关性(表 4)。

表 4 骨密度与各临床指标的相关系数 Table 4 Coefficients of correlation between BMD and clinical index

参数	腰椎L2-4 BMD	股骨颈 BMD	Wards三角 BMD	大转子 BMD
年龄(岁)	-0.263^*	-0.445^*	-0.442^*	-0.334^*
身高(cm)	0.392^*	0.342^*	0.334^*	0.324^*
体质量(kg)	0.449^*	0.359^*	0.305^*	0.473^*
BMI(kg/m²)	0.288^*	0.215^*	0.311^*	0.349^*
绝经年限(年)	-0.240^*	-0.383^*	-0.375^*	-0.301^*
腹围(cm)	0.145	0.131	0.052	0.298^*
体脂百分比(%)	0.265^*	0.223^*	0.166	0.352^*
BGP(mmol/L)	-0.221^*	-0.219^*	-0.208^*	-0.222^*
TRACP(mmol/L)	-0.279^*	-0.208^*	-0.234^*	-0.285^*
E2(pmol/L)	0.389^*	0.356^*	0.310^*	0.382^*
25OHD₃(ng/mL)	0.060	0.158	0.139	0.215^*
ALP(U/L)	-0.179^*	-0.079	-0.136	-0.197^*
血Ca(mmol/L)	0.049	0.000	-0.024	-0.039
血P(mmol/L)	0.041	0.077	0.022	-0.018
OSTA	0.452^*	0.504^*	0.468^*	0.511^*
BMD:骨密度；BMI:体质量指数；BGP：骨钙素；TRACP:抗酒石酸酸性磷酸酶；E2：雌激素；25OHD₃：维生素D；ALP：碱性磷酸酶；Ca:钙；P:磷；OSTA:亚洲人骨质疏松自我筛查工具; ^* P＜0.01，^*P＜0.05.

表选项

ROC曲线评价OSTA指数及FRAX识别OP的准确性

OSTA指数识别OP ROC曲线下面积为0.754(P=0.000)，识别OP的敏感度为85.7%，特异度为53.9%(图 1)。

图 1 OSTA识别骨质疏松的ROC曲线 Figure 1 ROC curve of OSTA to screen osteoporosis OSTA:亚洲人骨质疏松自我筛查工具; ROC:受试者工作特征

图选项

讨论

肥胖和OP由于其日益增长的患病率及死亡率，逐渐成为两个重要的公共健康问题。以往大部分研究显示肥胖可以增加骨密度，降低绝经后女性OP患病风险^[6-7]。本研究显示超重及肥胖组的骨密度较体质量正常组高，OP组的体质量、BMI、体脂较非OP组低，相关分析也显示体质量、BMI及体脂与腰椎L2-4、股骨颈、Wards三角、大转子骨密度呈显著正相关，与卓铁军等^[8]，李淼等^[9]报道一致。体质量对骨密度的积极影响有以下几种机制：(1)机械负荷作用：体质量较大者骨骼所承受的负荷较大，可以刺激骨形成，减少骨吸收，故骨密度增加，本研究也显示出体质量与股骨大转子骨密度的相关性要大于腰椎，考虑与髋部直接承受最大重力有关；(2)激素作用：绝经后女性的雌激素主要来自于脂肪细胞，故肥胖的人雌激素水平较高，使骨形成增加，提高骨密度，本研究也显示肥胖组雌激素水平较高，骨密度较高；(3)营养情况：体质量可以反映出机体的营养状况，低体质量会阻碍骨骼的代谢，从而抑制骨形成。但近几年国内外有研究得出体脂与骨密度呈负相关^[10-11]，目前体脂对骨密度的影响机制仍然不太清楚。本研究所纳入的妇女无重度肥胖、脂肪过度堆积患者，所以考虑对于消瘦的绝经后女性，适量的增加体质量、体脂对骨量是有保护作用的。

骨代谢指标作为骨重建产物，易重复检测，无创伤，是OP的辅助检查，可以动态监测和评价药物的治疗效果。骨钙素、抗酒石酸酸性磷酸酶是最常用评价骨形成和骨吸收的代谢指标^[12]。本研究得出OP组BGP、TRACP、ALP浓度明显高于非OP组，与李玉琴等^[13]报道一致，说明OP组骨转换较高。本研究相关分析显示BGP、ALP、TRACP浓度与骨密度呈显著负相关，从而显示通过检测血清BGP、TRACP、ALP可以对OP进行早期诊断，从而及早治疗。虽然目前骨密度检测是OP诊断的金标准，但其不能反映骨活动状态，也不能早期发现OP，所以及时测定骨代谢指标对OP早期诊断有重要辅助作用。

OSTA被证实在亚洲多个国家的OP高危人群的筛选效果较好^[14-16]，然而OSTA对我国人群的筛检准确性报道不一^[17-18]。本研究显示OP组OSTA指数明显低于非OP组，相关分析显示腰椎及髋部骨密度均和OSTA指数显著相关，说明骨密度越低，OP及骨折风险越高。本研究应用ROC受试者曲线分别分析了OSTA识别OP的准确性，发现ROC曲线下面积为0.754、准确性中等，表明OSTA识别OP准确性尚可，与报道^[19-20]一致。综上，早期行OSTA及骨代谢指标评估可以较好的筛检出OP高危患者。

本研究采用的是横断面研究，研究资料的来源可能存在一定偏倚，研究结果仅提示的是一种关联现象，且由于本研究所纳入的对象均为未发生OP性骨折患者，未能了解OSTA对骨折风险的评估效果，后续可以进行10年随访进一步研究OP性骨折风险，从而了解骨折风险因子评估工具评估OP性骨折的能力。本研究受试者例数较少且地域较局限，可能某些因素的暴露程度较轻，今后可能需增加样本量及扩大研究范围以提高论证的精确性。

综上所述，适当的增加体质量和体脂可以增加骨密度，减少OP的发生。同时，对于暂时无法行骨密度检测的患者，及早监测BGP、TRACP，并计算OSTA指数可以早期识别OP及骨折风险概率，及早进行进一步的检查及药物干预。

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(收稿日期：2017-10-24)